[发明专利]一种基于综合中心性的集装箱航运网络港口重要性评价方法

权利要求书

1.一种基于综合中心性的集装箱航运网络港口重要性评价方法，其特征在于，该方法包括以下步骤：

S1、获取集装箱运输过程中的港口航线信息，根据港口航线信息构建集装箱航运网络数据库；

S2、根据集装箱航运网络数据库，构建以港口为节点，航线为边的集装箱航运网络模型；

S3、根据集装箱航运网络模型，计算其平均路径长度、聚集系数、度及其分布函数，进而分析集装箱航运网络模型的网络类型；

S4、根据不同的网络类型，计算集装箱航运网络模型中各个港口的度中心性、接近中心性和中介中心性的得分，并通过综合中心性方法计算各个港口的综合中心性得分，进而对集装箱航运网络模型中各个港口的重要性进行排序和评价。

2.根据权利要求1所述的基于综合中心性的集装箱航运网络港口重要性评价方法，其特征在于，步骤S1中构建集装箱航运网络数据库的方法具体为：

获取集装箱运输公司提供的轮船航运数据，包括：出发港，目的港，停靠港，时间表，船队信息；根据集装箱运输公司的运输方式和运输时间表，将全球运输的服务区域划分为东南亚线，欧洲线，地中海线，中东线，非洲线，红海线，印度和巴基斯坦线，澳大利亚和新西兰线，日本和韩国线；从以上九类航线中统计出港口的名称和位置信息，构建集装箱航运网络数据库。

3.根据权利要求1所述的基于综合中心性的集装箱航运网络港口重要性评价方法，其特征在于，步骤S2中构建集装箱航运网络模型的方法具体为：

根据集装箱航运网络数据库，构建航运网络模型：其中港口N表示网络中节点的总数，港口之间的航线数量S表示网络中的边，构建网络模型，将港口抽象为网络的节点或者交叉点，航道或航线抽象为网络的边，构建航运网络模型M(N,S)。

4.根据权利要求3所述的基于综合中心性的集装箱航运网络港口重要性评价方法，其特征在于，步骤S3中分析集装箱航运网络模型的网络类型的方法具体为：

通过分析集装箱航运网络模型的平均路径长度L、聚集系数C_i、度及其分布函数P(K)这些拓扑性质来判断网络的类型；

(1)L为平均路径长度，也称为网络的特征路径长度，指两个节点之间最短路径上的边数，通过平均路径长度考察网络节点的整体分离程度，计算公式如下：

式中n为总港口数，L为两节点间距离的平均值，海运网络两定节点之间的最小距离l_ij为连接i与j两港口所经过的最少边数；

(2)C_i为聚集系数，也称为簇系数，表示的是与某一节点相连接的其他节点有多少共同的近邻，通过聚集系数反映网络聚集程度，计算公式如下：

式中：k_i是i节点的度值；E_i是与i节点相连的节点之间总的实际连接边数，与i节点相连构成海运网络的节点有k_i个，则节点间实际相连的边为k_i(k_i-1)；

(3)度是指与某节点相连接的边的数目，入度与出度的和即为度，度分布是网络中节点的度的分布情况；分布函数P(k)则是用来表述网络中节点的度的分布情况，该函数的值等于在网络中随意选取一个节点，该节点的度数恰好为k的概率；计算公式如下：

式中k为所有节点的度的算数平均，k_i是i节点的度值。